네이처 선정, 2017 과학계 화제의 인물 TOP 10 Nature’s 10
네이처 선정, 2017 과학계 화제의 인물
Nature’s 10
올해 컴퓨터를 해킹해 파일을 못 쓰게 묶어 두고
돈을 요구하는 랜섬웨어 범죄가 발생했다.
피해자는 속수무책 당할 수 밖에 없었다.
지난 11월에는 수능을 앞두고 포항 지진이 터져
수험생과 학부모를 불안케 했다.
이런 문제들을 과학 기술로 해결할 수는 없을까?
어떻게 하면 사이버 보안을 보장할 수 있을까? 자연재해로 인한 피해를 예측하는 것은 불가능할까? 우리 사회에는 해결해야 할 숙제가 많다.
https://www.nature.com/nature
http://conpaper.tistory.com/61173
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학술지 ‘네이처’가 18일(현지시각) 보안 취약점이 없는 양자통신 기술과 지진 피해 예측 기술, 유전병 치료를 위한 유전자 편집 기술 등 사회 현상과 맞닿아 있는 ‘2017 과학이슈’ 속 화제의 인물 10명을 선정해 발표했다.
이 명단에는 기술을 주도한 과학자 뿐만 아니라 새로 도입한 암치료 기법을 통해 치료를 받는 환자, 환경운동가 등도 포함됐다(하단 참조). 그 중 주요 과학자 3인의 이야기를 모아봤다.
1위 데이비드 리우, 유전자 편집기로 염기 하나씩 바꾼다
데이비드 리우 교수 - Nature 제공
'염기를 한땀 한땀'. 단일 염기쌍을 교정하는 차세대 편집기로 유전병 치료에 획기적인 전환점을 마련한 미국 하버드대 데이비드 리우 교수가 네이처가 선정한 화제의 인물 1위를 차지했다.
유전자 편집기는 DNA의 특정 부분을 인식해 자르는 단백질로, 더 효율적인 단백질을 찾거나 인위적으로 합성하는 게 핵심이다. 리우 교수는 학생 때부터 자연계에 없는 아미노산을 이용해 유전자 편집을 위한 새로운 단백질을 개발하는 연구를 해 왔다.
1세대 유전자 편집 기술인 징크핑거 뉴클레아제(Zinc-finger Nuclease)와 2세대 기술 탈렌(Talen), 3세대 크리스퍼-캐스9(Crisper-Cas9) 등 그동안 사용해 온 유전자 편집기는 모두 몸속에 원래 있던 단백질로 특정 염기 서열을 인식했다.
하지만 지난 2016년 리우 교수팀 처음으로 염기쌍 하나를 인식해 바꿀 수 있는 단백질을를 개발했다. 자연 상태에서는 존재하지 않는 이 단백질은 염기 시토신(C)를 티민(T)으로 바꾸거나 염기 구아닌(G)을 C로 바꿀 수 있었다. 이에 더해 지난 10월에는 DNA의 염기쌍 중 아데닌(A)을 G로 바꾸거나 T를 C로 바꾸는 단백질을 만드는 데 성공했다.
유전병의 절반이 염기 A로 발생하기 때문에 앞으로 많은 유전병 치료가 이 편집기를 통해 가능해질 전망이다. 미국 유타대 생화학과 다나 캐롤 교수는 “유전병의 48%가 염기 A로 인해 발생한다”며 “유전병 치료의 중요한 전기를 마련한 것”이라고 말했다.
5위 판 지안웨이, 1400㎞ 양자정보 전송 성공
판 지안웨이 교수 - Nature 제공
'중국 양자역학의 아버지', 중국과학기술대 판 지안웨이 교수가 5위다. 그는 차세대 통신 기술의 총아 양자정보 통신 시스템을 연구하고 있다.
0 또는 1이라는 확정적인 값을 담고 있는 디지털 암호키와 달리 양자 암호키는 특정 정보를 중첩해 가지고 있다. 정보를 확인하는 순간 그 값이 0 또는 1로 확정된다. 외부인이 정보를 입력한 방식을 모르고 이를 확인하려 하면 제대로 된 답을 얻을 수 없다는 특징이 있다. 이런 이유로 해킹이 불가능하며, 완전한 사이버 보안을 담보해 줄 미래 통신기술로 떠오르고 있다.
판 지안웨이 교수팀이 지난 6월 양자통신 위성을 이용해 중국 칭하이와 운남성 사이 약 1203㎞ 떨어진 지역에서 양자정보를 송수신하는 데 성공했다. 그 전까지 지상에서 시도됐던 양자정보 송수신 최대 기록(약 100~140㎞)을 10배 정도 끌어올린 것이다.
이어 7월에는 1400㎞ 거리에서 송수신하는 데 성공했고, 9월에는 중국 베이징과 오스트리아 빈 지역 사이에서 양자 암호키를 이용해 비디오 채팅을 하는 데도 성공했다. 판 교수는 “2번째 양자위성을 쏘아 올릴 계획으로 최근에는 중국의 티안공-2 우주정거장에서 양자 실험도 진행하고 있다”며 “새로운 통신 시대가 곧 열릴 것”이라고 말했다.
8위 빅토르 크루즈 안티엔자, 지진 피해 예측 시대를 연다
빅토르 크루즈 안티엔자 교수 - Nature 제공
약 30년 전인 1985년 9월 19일 멕시코 해안가에서 발생한 규모 8의 지진으로 집이 흔들리는 것을 경험했던 11살 아이는 세계적인 지진 전문가로 성장했다. 멕시코국립자치대 지진학과 빅토르 크루즈 안티엔자 교수가 그 주인공이다. 2017년 올해의 과학이슈 화제의 인물 8위다.
그는 멕시코 지역의 지질 정보 등을 분석, 실제 지진이 일어날 경우 그에 따른 발생 에너지를 예측해 피해 규모를 예상하는 연구를 해 왔다. 지난 9월 멕시코에서 발생한 규모 7.1 지진의 피해 규모가 그의 연구 결과와 일치하는 것으로 확인됐다.
물론 이를 바로 다른 지역에 적용하기엔 무리가 있다. 크루즈 안티엔자 교수는 “멕시코 지역 특성에 맞춘 자신의 계산식을 모든 지진피해 예측에 바로 적용할 수 없다”며 “각각의 지진이 서로 다른 사람처럼 고유한 원인과 특징을 갖고 있기 때문”이라고 말했다.
현재 크루즈 안티엔자 교수는 멕시코 서부 해안가의 지진 위험도를 모니터링하고 있다. 이곳은 북아메리카판과 코코스판이 충돌하는 지역으로 지질 활동이 활발하다. 크루즈 안티엔자 교수는 “지진 예측을 위한 데이터 수집을 소홀히 해선 안 될 것”이라고 말했다.
[네이처 선정 2017 과학계 화제의 인물 'Top10']
1위 데이비드 리우(David Liu), 4세대 유전자 편집기를 만든 미국 케임브리지대 생물학자 2위 마리카 브란체이스(Marica Branchesi), 이태리 비르고 중력파연구협력단 소속 천문학자 3위 에밀리 화이트헤드(Emily Whitehead), 새로개발된 면역치료법으로 치료받는 암환자 4위 스콧 프루잇(Scott Pruitt), 대기오염을 막는 정책을 막기위해 뛰고있는 환경운동가 5위 판 지안웨이(Pan Jianwei), 양자 위성을 통한 최장거리 양자정보 송수신 성공 6위 제니퍼 비르네(Jennifer Byrne), 유전학 논문의 오류찾는 호주 웨스트미드대 아동병원의 암유전학자 7위 라시나 제르보(Lassina Zerbo), 핵확산을 막기위해 움직이는 포괄적인 핵실험 금지기구(NRT) 수장 8위 빅토르 크루니 안티엔자(Victor Cruz-Atienza), 지진시 발생하는 에너지 예측 시스템 마련 9위 앤 올리바리우스(Ann Olivarius), 과학계 내 성평등을 위해 분투하는 영국 변호사 10위 카핼드 토우칸(Kahled Toukan), 중동 최초의 입자가속기 도입을 주도한 요르단원자력위원회 의장 |
김진호 기자 twok@donga.com 동아사이언스
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